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Células madre esqueléticas que se convierten en hueso y cartílago encontradas en humanos por primera vez

Células madre esqueléticas que se convierten en hueso y cartílago encontradas en humanos por primera vez



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Más de 10 años de investigación con células madre realizadas por investigadores de la Universidad de Stanford llevaron a un descubrimiento revolucionario en la creación de huesos y cartílagos.

Los equipos médicos de Stanford aislaron la célula madre asociada con el sistema esquelético humano, dando esperanza a los pacientes que necesitan huesos más sanos.

“Todos los días, los niños y los adultos necesitan huesos, cartílagos y tejido estromal normal”, dijo Michael Longaker, MD, profesor de cirugía plástica y reconstructiva. “Hay 75 millones de estadounidenses con artritis, por ejemplo. Imagínese si pudiéramos convertir las células grasas fácilmente disponibles de la liposucción en células madre que pudieran inyectarse en sus articulaciones para producir cartílago nuevo, o si pudiéramos estimular la formación de hueso nuevo para reparar fracturas en personas mayores ".

Un nuevo tipo de célula madre

Los investigadores distinguieron esta nueva célula madre esquelética de otro tipo de células madre llamadas mesenquimales. Las células madre mesenquimales se extraen de la sangre, la médula ósea o la grasa y se denominan como una especie de célula madre para todo uso.

Sin embargo, las células madre mesenquimales no han tenido la respuesta más exitosa durante los ensayos. Tres pacientes ancianos en Florida quedaron casi ciegos cuando se les colocaron células madre mesenquimales en los ojos para curar la degeneración macular, recordaron los investigadores de Stanford.

"Las células madre mesenquimales están poco caracterizadas y probablemente incluyan muchas poblaciones de células, cada una de las cuales puede responder de manera diferente e impredecible a las señales de diferenciación".

El autor principal Charles K.F. Chan se desempeña como profesor asistente de cirugía en Stanford. Explicó más sobre por qué las células madre mesenquimales simplemente no son suficientes, especialmente para regenerar huesos y curar estructuras esqueléticas.

"Las células madre mesenquimales se caracterizan de manera flexible y es probable que incluyan muchas poblaciones de células, cada una de las cuales puede responder de manera diferente e impredecible a las señales de diferenciación", dijo Chan.

"En contraste, la célula madre esquelética que hemos identificado posee todas las cualidades distintivas de las células madre verdaderas, multipotenciales, autorrenovables y específicas de tejido", continuó. "Están restringidas en términos de su potencial de destino a solo esqueléticas tejidos, lo que probablemente los haga mucho más útiles clínicamente ".

Los investigadores habían realizado previamente un trabajo para encontrar la célula madre esquelética en ratones. Querían aplicar sus hallazgos en ese estudio a humanos, esperando resultados similares.

Sin embargo, eso fue más difícil de lo que pensaban. En lugar de comparar marcadores de las células, los investigadores tuvieron que comparar las expresiones genéticas de las células madre esqueléticas del ratón con algunos tipos de células humanas que encontraron en los huesos.

“Este fue un gran desafío bioinformático y requirió un gran equipo de investigadores interdisciplinarios, pero finalmente Chuck y sus colegas pudieron identificar una serie de marcadores que sentimos que tenían un gran potencial”, dijo Longaker. "Luego tuvieron que probar dos cosas: ¿Pueden estas células auto-renovarse o hacer más de sí mismas indefinidamente, y pueden formar los tres linajes principales que componen el esqueleto humano?"

Lo que más sorprendió a los investigadores fue que la célula madre esquelética también permitió que otros tipos de células madre relacionadas crecieran dentro del hueso nuevo. Las células madre hematopoyéticas (células madre de la médula ósea) crecieron naturalmente sin necesidad de más ayuda.

“Las células madre productoras de sangre aman el interior del hueso esponjoso”, dijo Chan. “Es el nicho perfecto para ellos. Descubrimos que la población estromal que surge de las células madre esqueléticas puede mantener vivas las células madre hematopoyéticas durante dos semanas sin suero ".

Próximos pasos para las células madre esqueléticas

Encontrar la célula madre esquelética pinta una imagen más amplia de qué células madre

“Ahora podemos comenzar a comprender por qué el hueso humano es más denso que el de los ratones, o por qué los huesos humanos crecen y son mucho más grandes”, dijo Longaker.

El objetivo final del equipo consiste en llevar estas células madre a un ensayo clínico y usarlas para regenerar huesos enteros o curar cartílagos rotos en pacientes.

"Espero que, dentro de la próxima década, esta fuente de células cambie las reglas del juego en el campo de la medicina artroscópica y regenerativa", dijo Longaker. “Estados Unidos tiene una población que envejece rápidamente y se somete a casi 2 millones de reemplazos de articulaciones cada año. Si podemos usar esta célula madre para terapias relativamente no invasivas, podría ser un sueño hecho realidad ”.


Ver el vídeo: Cómo regenerar rápidamente los cartílagos dañados (Agosto 2022).